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Ouvrage dirigé par Jean-Christophe Courte
© Groupe Eyrolles, 2006, ISBN : 2-212-11784-1
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Chapitre 3
La prise de vue au format RAW
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algré tout l’éventail de possibilités qu’offre le format RAW pour optimiser et pour corriger les photos, le moment de la prise de vue demeure primordial pour tirer la quintessence du négatif numérique.
Si vous travaillez au format JPEG, votre appareil et son processeur intégré se chargent de développer le fichier RAW en tenant compte de vos « paramètres de développement » (balance des blancs, contraste, saturation des couleurs, accentuation, etc.) sélectionnés parmi les options du menu. Ce choix s’avère irréversible et doit donc être effectué avec précaution. Mieux vaut rester prudent et opter pour des paramètres moyens, détaillés dans le chapitre 1 ; cependant, le sujet de ce livre est le format brut et son traitement… Travailler en format RAW permet de n’entériner les paramètres relatifs à la photo qu’au moment du développement, de la conversion vers un format graphique universellement reconnu. Même si le photographe ne parvient pas à retrouver la simplicité de la prise de vue en argentique, il peut séparer les processus de prise de vue et de traitement, et ainsi se concentrer sur la création des images. Mais ceci ne signifie pas qu’il vous faut oublier votre bagage technique acquis au fil d’années d’expérience en argentique ; au contraire, une technicité rigoureuse lors de la prise de vue simplifiera le traitement de vos images. Rien n’a changé : votre appareil numérique possède toujours un obturateur qui régule la quantité de lumière qui arrive sur le capteur qui a, lui, une sensibilité à la lumière équivalente à celle d’une émulsion argentique. La sensibilité ISO et l’exposition conditionnent le niveau
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de bruit et l’étendue dynamique du capteur. Il est donc primordial que vous maîtrisiez ces deux paramètres. Et un troisième : la balance des blancs, moins décisive puisque facilement modifiable dans le logiciel de conversion.
La sensibilité ISO Comme un film argentique, un capteur numérique ne possède qu’une sensibilité de base, généralement la plus basse proposée par l’appareil. Le fait d’augmenter (de « pousser ») cette sensibilité ne fait qu’amplifier le rapport signal/bruit de l’appareil, provoquant une diminution de la qualité d’image accompagnée d’une baisse de la gamme dynamique du capteur. Il en résulte une montée de bruit dans les parties les plus sombres de la photo. Malgré les prouesses techniques réalisées sur les derniers appareils et logiciels, plus compétitifs, la performance optimale du capteur n’est atteinte qu’à la sensibilité nominale de celui-ci. Les algorithmes de suppression de bruit opèrent en fait par un lissage qui entraîne immanquablement une certaine perte de détails. Je vous conseille donc d’utiliser les hautes sensibilités uniquement si les conditions de prise de vue l’exigent (en faible lumière sans trépied, si vous avez besoin d’un couple diaphragme/vitesse spécifique pour prévenir un flou de bougé dû à un mouvement du sujet ou si vous recherchez une profondeur de champ maximale…). Si vous êtes obligé de choisir une telle sensibilité, vous pouvez atténuer le bruit résultant à l’aide d’outils proposés par les logiciels de conversion ou des utilitaires spécialisés (Neat Image, Noise Ninja). Soyez rassuré : les reflex numériques modernes génèrent un niveau de bruit moins perceptible que le grain d’un film argentique de sensibilité équivalente. Et c’est là un des principaux atouts de la photographie numérique.
L’exposition Vous avez sans doute déjà constaté que les appareils numériques sont loin d’offrir la souplesse d’exposition tellement appréciée par les photographes travaillant avec des films négatifs couleur. Ces derniers proposent non seulement une incroyable latitude d’exposition, surtout en conditions de surexposition, mais possèdent souvent aussi une sensibilité supérieure à celle affichée sur le carton d’emballage. Cette tolérance d’exposition a fait basculer beaucoup de photographes de la diapositive vers le négatif couleur. La photographie numérique jouit depuis quelque temps de la réputation (usurpée) de procurer facilement de bons résultats, au point que cela soit l’argument marketing de nombre de fabricants d’appareils numériques. Mais le fait d’obtenir un résultat instantané ne doit pas faire oublier que les capteurs numériques réclament une attention particulière pour donner le meilleur d’eux-mêmes. Leur latitude d’exposition est plus importante que celle d’un film diapositif couleur mais ils ne pardonnent pas les erreurs d’exposition aussi facilement qu’un film négatif couleur.
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La capture linéaire La plus grande différence entre la photographie argentique et numérique est leur réponse à la lumière. Un film photographique imite la perception de l’œil, le capteur numérique n’y parvient pas. La vision humaine est de nature non linéaire : si vous exposez l’œil au double de la quantité de lumière initiale, celui-ci ne perçoit pas cette quantité comme étant deux fois plus importante. L’œil intègre en effet une compensation automatique qui nous préserve d’une stimulation excessive et qui nous permet une adaptation rapide aux conditions de lumière changeantes. Les capteurs numériques présentent, eux, un mode de fonctionnement linéaire : ils recueillent et additionnent les photons sans appliquer la moindre compensation. Le niveau du pixel est en effet proportionnel à l’illumination reçue ; il y a ainsi un très grand nombre d’informations dans les hautes lumières et très peu dans les basses lumières. Les parties les plus sombres restent donc peu détaillées et risquent de présenter un effet de bande lorsqu’on tente d’éclaircir les zones denses ou de modifier le contraste global. Tant que les informations brutes de l’appareil n’ont pas été soumises à une délinéarisation (par l’application d’une courbe de transfert qui adapte les niveaux de luminosité des pixels à ceux aperçus par l’œil humain), ils restent inexploitables. Pour que vous puissiez mieux comprendre cet aspect important d’un fichier brut, nous avons développé un fichier Canon CRW à l’aide de DPP, en sélectionnant le mode linéaire. Il est cependant rare de trouver des logiciels de conversion qui intègrent encore ce mode quelque peu « rustique ». Seuls les logiciels Canon, Breeze Browser ainsi que quelques logiciels basés sur DCRaw proposent un développement de type linéaire des formats CRW et TIFF de certains appareils Canon, développement qui nécessite toutefois l’attribution d’un profil ICC spécifique à l’appareil utilisé, ainsi que l’application d’une courbe de transfert dans Photoshop.
Photo prise avec un Canon D30 : fichier brut CRW, développé en mode linéaire.
Cette image brute est typique d’une image « linéaire » : exagérément sombre, son histogramme est très décalé vers la gauche. Le fichier ne dispose que d’un faible nombre de pixels clairs.
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Nous avons donc appliqué une courbe de transfert à l’image pour redistribuer les pixels sur toute l’étendue de la gamme tonale (le gamma de l’image, de 1,0 au départ, est porté à 2,2). Dans Photoshop, nous avons attribué (Édition>Attribuer un profil) le profil « EOS-D30-True Color Linear ». L’image retrouve une luminosité et des couleurs correctes.
Le même fichier brut développé en mode linéaire et importé dans Photoshop avec le profil « EOS-D30-TrueColor-Linear ». L’image retrouve une tonalité naturelle.
La plupart des reflex numériques encodent l’information couleur en 12 bits/couche, ce qui correspond, Restitution linéaire d’une capture brute. Tandis que la zone la plus claire d’un fichier codé en 12 bits/couche compte encore comme nous l’avons vu au chapitre 1, 2 048 niveaux (variations de densité), la zone la plus sombre n’en à 4 096 niveaux par pixel. Si on contient plus que 64. présume une dynamique étendue sur 6 diaphragmes seulement, le diaphragme le plus lumineux se voit doté de 2 048 niveaux – la moitié des 4 096 niveaux disponibles. Les diaphragmes suivants occupent respectivement 1 024, 512, 256, puis 128 pixels. La zone la plus sombre ne représenterait finalement que 64 niveaux, comme illustré sur la figure ci-dessus. Cette distribution inégale des niveaux de luminosité sera compensée lors du développement du fichier brut par l’application manuelle (voir le point précédent) ou automatique d’une courbe de transfert qui redistribue (étire) les niveaux dans les basses lumières, avec pour résultat un aspect identique à la vision de l’œil. Ce procédé n’est pas sans danger, car on risque d’introduire un effet de bande lors de l’éclaircissement des zones denses.
« Exposer à droite » En prise de vue numérique, on pourrait être tenté de sous-exposer systématiquement afin d’éviter des hautes lumières sans matière. Avec certains appareils disposant d’un capteur à dynamique réduite (notamment les compacts et certains reflex), cette méthode est la seule permettant de
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récupérer tous les détails de la scène photographiée. Nikon, par exemple, a adopté cette stratégie en réglant ses reflex numériques (D100, D70, D1X…) sur une légère sous-exposition d’environ -1/3 EV. Mais cette astuce a un inconvénient important : en agissant ainsi, vous sous-exposez les zones d’ombre. Le peu d’information qu’elles possèdent (à cause de la capture linéaire) sera détérioré par la récupération de cette sous-exposition – qui reste toutefois possible. Cette opération induit une augmentation visible du bruit ainsi qu’un risque de postérisation. Heureusement, il existe une autre stratégie, particulièrement efficace pour tous les appareils disposant de capteurs plus « performants » (avec une dynamique plus large). « Exposer à droite » (de l’anglais expose to the right) consiste à ajuster l’exposition afin de bénéficier de toute la dynamique qu’offre le capteur. Une surexposition contrôlée permet ainsi de déplacer les pixels le plus possible à droite sur l’histogramme, ce qui limite les artefacts (bruit, effets de bande) dans les parties les plus sombres. Un photographe qui travaille avec les deux formats d’enregistrement, JPEG et RAW, doit jongler avec deux méthodes d’exposition différentes : • le fichier du format JPEG compressé ne supporte guère un traitement, même léger, dans Photoshop. De ce fait, vous devez obtenir un fichier aussi proche que possible du fichier final – une stratégie qui s’apparente à l’exposition d’une diapositive ; • le fichier RAW est comparable à un « brut de scan » : il faut l’exposer en anticipant le traitement au sein de votre logiciel de conversion et dans Photoshop. Déterminez les détails de l’image qui doivent préserver toutes leurs nuances (ciel clair, robe de mariée blanche) et posez pour ces zones, en veillant à ne pas les écrêter. Les valeurs sombres (qui souffrent de la capture linéaire) s’alignent alors automatiquement, la dynamique du capteur est optimisée. Pour mieux contrôler l’exposition, soyez attentif à l’histogramme qui apparaît sur l’afficheur de l’appareil : son importance dans la réussite des clichés n’est pas toujours comprise par les photographes qui se fient trop souvent encore à l’aperçu de faible qualité affiché sur l’écran LCD du boîtier. Soyons clairs : cette vignette ne donne absolument aucune indication valable quant à l’exposition et à la bonne répartition des niveaux de pixel. Son apparence, habituellement d’un contraste trop élevé et d’une luminosité aléatoire, ne correspond que rarement au rendu final. Bien que l’histogramme n’ait pas pour vocation de remplacer un flashmètre, il vous donne néanmoins de précieuses informations sur la répartition des pixels et leur quantité dans chaque plage de luminosité (hautes lumières, tons moyens, basses lumières) de l’image. Sur les afficheurs LCD des appareils numériques, on trouve deux types d’histogrammes : • les histogrammes n’affichant qu’une moyenne des valeurs des trois couches (histogrammes de luminance) ; • les histogrammes RVB, qui détaillent les informations sur trois graphiques séparés représentant les trois couches Rouge, Vert et Bleu.
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Les deux types d’affichages pour l’histogramme d’un appareil Canon EOS 5D : histogramme de luminance (à gauche) et histogramme RVB (à droite).
Nous l’avons dit, pour obtenir une exposition parfaite vous serez amené à observer attentivement l’histogramme de votre appareil. Contrairement à certains compacts numériques, quelques reflex ne possèdent pas (encore) un affichage en temps réel qui vous permettrait de vérifier l’exposition avant de prendre une photo. Pour vous faciliter la tâche, les fabricants partitionnent la plage des valeurs (de 0 à 255) en plusieurs zones, cinq dans le cas des appareils Canon, dont chacune comprend environ 50 niveaux de pixels. Voici une petite série de photos prises sur trépied qui met en évidence les bienfaits de l’exposition à droite. 1. Cette première photo a été exposée selon les recommandations de la cellule interne. L’histogramme est parfaitement centré et l’aperçu, affiché en minuscule vignette, indique une exposition équilibrée qui préserve toutes les informations de la scène. Mais, contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’exposition de cette photo est tout sauf idéale. Puisque nous n’avons que peu de pixels clairs entre 210 et 255, une partie de la dynamique du capteur a été sacrifiée au détriment du niveau de bruit dans le basses lumières. 2. Cette deuxième photo a été surexposée de deux diaphragmes par rapport aux indications de la cellule. L’histogramme est décalé vers la droite sans pourtant frôler l’écrêtage des hautes lumières. L’aperçu révèle une image surexposée. Finalement, c’est celle-ci, « exposée à droite », qui malgré les apparences affiche le meilleur rapport signal/bruit. Les basses lumières sont encore suffisamment différenciées pour permettre une correction du gamma sans montée du bruit lors de la conversion RAW.
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Compte tenu des qualités de votre reflex numérique, vous pourriez négliger la montée de bruit éventuelle. Mais n’oubliez pas que le traitement d’image aura tendance à renforcer celuici, notamment lors de l’accentuation et des modifications du contraste ou de la saturation des couleurs. Il est donc toujours préférable de partir d’un fichier aussi peu bruité que possible. Sur ce nouvel exemple, la première image a été exposée selon les indications du posemètre (f/11, 1/500 s), et la deuxième à f/11, 1/125 s (deux diaphragmes d’écart). La différence d’exposition ne passe évidemment pas inaperçue, mais il est très simple d’homogénéiser l’apparence des deux images à l’aide de l’outil Compensation d’exposition, présent dans tous les logiciels de conversion. Un examen attentif des couches couleur révèle un niveau de bruit (particulièrement visible dans la couche bleue) sur l’image exposée selon les recommandations de la cellule ; la deuxième photo, « exposée à droite » est parfaitement lisse et possède un niveau de bruit très faible. Là encore, la surexposition contrôlée optimise le rapport signal/bruit du capteur. Quelques rares sujets requièrent une dynamique plus large que celle du capteur de votre appareil. Vous pouvez alors fusionner plusieurs images prises sur pied avec différentes valeurs d’exposition dans Photoshop CS2, Deux photos prises dans les mêmes conditions avec un Canon EOS afin de générer une image dont la 1D Mk 2, mais avec deux diaphragmes d’écart. plage dynamique dépasse ce que l’œil En haut : photo exposée selon les indications de la cellule, le niveau est capable de percevoir (et ce que les de bruit est assez élevé (affiché ici à 500 % et après une accentuation périphériques seront capable de repro- Plus net dans Photoshop). En bas : photo « exposée à droite », le bruit est très discret. duire). Cette technique, appelée « HDR » (High Dynamic Range) est accessible dans Photoshop>Fusion HDR. Une autre technique pour améliorer le rendu d’une image contrastée (moins efficace, mais qui se contente d’un seul fichier RAW) est détaillée à la section « Combiner deux images pour n’en faire qu’une » du chapitre 5.
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Interpréter l’histogramme Il est peu courant de prendre une photo dont l’histogramme montre une répartition idéale des pixels en forme de cloche bien centrée autour d’une valeur RVB moyenne. De surcroît, cette photo serait vraisemblablement médiocre ou plate. Lorsqu’on cherche à exploiter tout ce que nous offre la lumière (contre-jour, éclairage rasant, clair-obscur), on obtient souvent un histogramme atypique, ce qui ne signifie pourtant pas des photos ratées. Il faut donc faire la distinction entre une photo réellement mal exposée et une autre dont l’histogramme (et donc la répartition des pixels) s’écarte de la norme. Les quatre exemples suivants vous permettront de reconnaître ces cas particuliers. Nous avons, pour une meilleure lisibilité, emprunté l’histogramme RVB de Photoshop CS2. 1. Image bien exposée : la répartition des pixels est irréprochable. Cette photo est dépourvue de pixels trop clairs et trop sombres et sera pour cette raison très facile à traiter dans Photoshop.
2. Image high key (ci-contre). Les images high key possèdent peu de zones foncées, quelques tons moyens et beaucoup de valeurs claires. Leur apparence claire et aérée leur confère légèreté et élégance.
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Photo Hervé Morel.
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3. Image low key. Les images de ce type sont dominées par les tons foncés et ne possèdent généralement que peu de valeurs moyennes et claires. Sur ce cliché d’un feu d’artifice, l’image comporte en plus une surexposition dans la couche rouge, coïncidant avec les parties les plus claires du feu d’artifice.
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4. Image sursaturée. Lorsqu’une petite crête apparaît aux extrémités de l’histogramme, soit l’exposition est mauvaise (dans les trois couches, et alors il n’y a pas vraiment de remède), soit une sur- ou une sous-exposition affecte une ou deux couches couleur de l’image. Ici l’écrêtage n’affecte que la couche rouge, signe d’une saturation excessive dans cette couleur. Il suffit de désaturer la teinte concernée pour que l’image devienne facilement imprimable. (Notez que dans certains cas, choisir un espace de travail plus large dans votre logiciel de conversion fait disparaître l’écrêtage).
Nous avons vu qu’une interprétation purement technique de l’histogramme était insuffisante pour diagnostiquer une mauvaise exposition. Il existe en effet nombre de sujets qui produisent par défaut des histogrammes atypiques, par exemple des photos nocturnes (écart d’exposition très important entre ombres et hautes lumières) et des photos prises dans des conditions atmosphériques particulières, comme dans la brume. Mais tant que les fabricants d’appareils et les éditeurs de logiciels ne trouvent pas d’outil plus adapté, l’histogramme restera le meilleur moyen d’analyse pour évaluer et ajuster les images numériques.
La balance des blancs La balance des blancs est le troisième paramètre à bien maîtriser lors de la prise de vue en format RAW. Seule une balance des blancs appropriée permettra de retrouver les couleurs
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